用蛾子触角当天线 用气味导航 美国博士发明奇特生物技术无人机

  近日,美国华盛顿大学机械工程专业博士梅兰妮·安德森(Melanie
Anderson)对外公开了一款她发明的名为Smellicopter的新型气味导航无人机。很有意思的是这款无人机的导航天线并不是电子产品,而是飞蛾的触角。所以这是一款手掌大小,使用了生物技术的无人机

  在动物界中,飞蛾利用它们头上的触角来感知周围环境中存在的不同化学物质,并利用它们来寻找食物来源或潜在伴侣。

  生物学教授和这款无人机的共同开发者托马斯·丹尼尔(Thomas Daniel)
说,蛾类天线细胞可以放大化学信号,并且可以高效地进行处理。他们的天线甚至可以感知一个气味分子,从而激活许多细胞反应,这是一种非常有效的特异性快速机制。

  所以通过将飞蛾触角集成到无人机中,就能充分利用自然和科技的双重优势,制造出具有生物有机体敏感性的特殊无人机。

  安德森研究发现,将电线与飞蛾触角接触,并将其连接到电路后,就可测量来自触角单元的平均信号。然后,他们通过将其暴露于花香和乙醇中,将其与人造传感器进行了比较。他们发现,这种生物天线的反应速度比传感器快,并且能花费更少的时间来恢复对气味的追踪。

  不过这种生物天线暂时的寿命很短,必须将其放置在冰箱中,以延长触角天线具有的生物和化学活性的预期时间。否则,这种生物天线只能使用四个小时。

  最终研究人员将这种奇特的蛾子生物天线添加到了商用的开源手持式四旋翼无人机上,并增加了一些特殊功能。他们在后部放了两个塑料鳍,以产生阻力,用于帮助无人机不断地迎风向上飞行。

  助理机械工程和该研究的合著者索耶·富勒(Sawyer
Fuller说,从机器人技术的角度来看,这个概念是一个天才。“机器人技术中的经典方法是添加更多的传感器,或者建立奇特的算法或使用机器学习来估计风向。事实证明,您所需要做的就是添加一个鳍。”

  对于这款无人机的优势和用途,安德森在一次采访中说,这种无人机的优点之一是可以去人类无法到达的地方,比如说有爆炸物或者其他危险物品的地方。它无需人类的帮助即可在气味中导航,并且可以避免障碍物,使其非常适合探索矿山或管道等室内或地下空间。

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